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张锐:“匠”心筑就机器人之梦

2019-10-22明星

中关村 2019年10期
关键词:张锐机器人

明星

非洲草原上,生长着一种尖毛草,在最初生长的半年时间里,它是草原上最矮的植物,几乎没有人记得它的存在。但半年过后,雨水来临时,尖毛草开始以每天0.5米的速度向上疯长,仅三五天的时间它就能长到2米的高度,成为非洲草原上最高的“草地之王”。

张锐就像这尖毛草,在最初的成长阶段,默默无闻地向下生长,在根部积蓄能量,能深入地下数十米长;而一旦有了机会,又开始向上疯长,让他人望尘莫及。

尖毛草在暗处蓄光,在明处亮相,是出自于对生命的热爱;张锐对创新从无厌倦、近乎神经质般地追求,则是源于他骨子里那颗甘于冒险的好奇心。在新的时代,借助互联网思维,以及一切创新环境,张锐这样的具有好奇心、充滿拼搏精神的创业者更加光彩夺目。

少年强烈的好奇心与求知欲

张锐的父亲是山东青岛人,母亲是吉林集安人,他自小与长白山的天池、瀑布、雪雕、林海相伴长大。那份“结庐在人境,而无车马喧”的静谧、“山气日夕佳,飞鸟相与还”的悠然,让张锐对大自然充满了热情与好奇。与此同时,善良而忙碌的父母没有给张锐过多的学业压力,这让他有更多的时间与邻家孩子和泥土、采蘑菇、捉迷藏……享受着山里娃独有的纯真的童年。

直到有一天,他放学回家,看到父亲在为建造自家房子而忙碌,那一刻,他仿佛被施了魔法,深深地着迷于父亲的一举手一投足间。自那以后,他开始效仿父亲,尝试着做各种手工小物件,选一块木头做雕刻,买零件“鼓捣”一个晴雨表,常常是投入其中,废寝忘食。

长此以往,张锐对万物的这份好奇,逐渐演变为一种积极接受新鲜事物、求知进取的人生态度,这让他在成长的路上受益无穷。

无忧的童年总是很短暂。1998年,8岁的张锐结束了在山里的生活,随父母举家迁回青岛市。天赋使然,再加上从小练就的做事忘我的精神头儿,让张锐在小学、初中直到高中,学习一直名列前茅。不过,为了满足旺盛的好奇心,他开始广泛涉猎,博览群书,天文地理,文史哲学,眼界和胸襟也开阔了不少。每到学校放假的日子,他都迫不及待地跑去书店挑书买书。为了看书,他甚至牺牲掉午休时间,为此还常常被老师叫起来罚站。

高中时期的张锐已经很有主见。高一之前,张锐的文科综合成绩一直是班上第一名,但到了高二分班之际,他却毫不犹豫选择了理科,“文科对我来说太简单了,我喜欢更有挑战的东西”。高考结束后,他更是拂了亲人要他继承家业、学医学药的美意,果断地填报了北京联合大学自动化专业。志愿表是他填好后,才拿给父母看的。

好奇播下了博学的种子,由此收获了明辨的果实。这使得张锐与同龄人相比,一个突出的优势是勇于化事、敢于负责、长于决断。

对张锐来说,自动化专业是个复杂而神秘的学科,“它覆盖了所有工科知识,控管结合,强弱并重,软硬兼施”。而北京联合大学自动化学院是从清华大学分立而出,一部分师资也来自清华,实力不容小觑。

2008年,张锐如愿考入北京联合大学自动化专业。

初入大学的学生都喜欢到处逛逛,去体验所在城市的美景。在一次外出游玩时,一个老大爷问张锐就读于哪所学校,谁知他听到答案后,随口来了句,“好像一般哦!”

“那一刻,我才如梦初醒。”张锐回忆。

人生就是如此,得意与失意相伴而生,笃定与彷徨如影随形。关键是,失意的人能否从彷徨中走出,坚定自励,从容自信。

张锐快速理出一个思路,“除学校外,寻找一些公共平台,把大家聚到一起,凭能力定输赢”。紧接着,他参加了全国数学建模大赛、电子竞赛、虚拟仪器设计大赛……接连获得了国家级和省部级专业奖项。一同获奖的学生都来自名牌和重点院校,其中不乏硕士、博士,而在北京联合大学,当时就只有张锐一人。

获奖是张锐每天五点起床、凌晨两点回宿舍的苦学硕果。勤学如春起之苗,不见其增,日有所长。到了大三,张锐申请了北京市大学生科研创新基金,历经数月实验,研发出一套继电器温度模糊控制系统,之后,他又在《仪器仪表学报》上刊发论文,大意是探讨如何用模糊控制,对继电器进行在单边状态,而不是常规的正态分布状态下,进行模糊控制的研究。在这之前,学术界没有一人发表过相关论文,以至于这篇论文发表后,很多教授不相信出自一个本科生之手。上大四后,张锐又申请了一个双轮自平衡的科研项目,研发成果出来后,他获得了“北京市优秀毕业生”称号。

很多同学不解,“拿模糊控制成果当毕业设计即可,还要瞎折腾什么呢?”张锐回答,“闲着也是闲着,虚度光阴岂不可惜?”

学,然后能行;思,然后有得。如果做个总结,张锐走的是一条“以赛促学内化于心、以学促做外化于行”的成才道路。与此同时,他对母校深怀感恩,北京联合大学重视营造实践教学的软硬件环境,“试验器材堪比清华等著名高校”。他也感谢院长和一众老师的谆谆教导。临近毕业时,很多老师帮张锐推荐工作,但都被他拒绝了。

“找工作还得老师帮忙?”

不行,他要自己找。

悟性和勤奋是最宝贵的财富

张锐的梦想是进入一家机器人公司,但在2012年,机器人研发还属于“凤毛麟角”的产业,国内鲜有人涉足,这个初入社会的年轻人,遂将目光瞄向与机器人相近的北航无人机所,这也是国内最早从事无人机研究的单位。

张锐发现北航无人机所的招聘信息时,已经比截止日期晚了好几天,而且对方的招聘要求是博士学历,还要有相关的科研经验。这些张锐都不具备。“死马权当活马医了”,即使看似没有机会,也要抱着试试看的心态,张锐向北航无人机所郑重地投放了自己的简历。没过几天,他还真就收到了对方发来的面试通知。

“不可思议!”当北航无人机所的老师从几百封简历中发现张锐的简历时,他的眼里充满了惊讶与好奇,“一个本科生能有如此丰富的获奖经历,还做过那么多创新性项目,此人必定有过人之处。”同时,张锐也大呼幸运:这位老师爱惜人才,对工作又认真负责,他决定破例给我一个面试机会,但条件是带获奖证书过来“一验真伪”。

面试的情景恍如昨日。地点是在所里的一间实验室,房间里堆满了实验器材。老师们先是抛出来几个专业问题,张锐一一对答如流。紧接着,“面试官”指着满屋的仪器仪表,问张锐认识哪个。张锐转身,不急不慢,从屋的一头走到另一头,随之每个仪器的名字从他嘴里脱口而出,不仅如此,他还详细地说出了每台机器的具体型号和使用特性。老师们对他赞赏有加,结果自然也皆大欢喜。那一次,北航无人机所共录用三人,第一人是清华硕士、海外名校博士,第二人是北航博士、副校长的弟子,第三人就是张锐,一个非重点高校的本科毕业生。

博观而约取,厚积而薄发。只有积累丰厚,才能得心应手为“我”所用。而面试仿如一块验金石,张锐多年的知识和技能储备,就在这一刻喷薄而出,耀人心目。

进入北航无人机所,张锐分到的一项任务是为无人机开发数据链系统。所里给张锐两年时间,第一年做项目开发,第二年做实验调试。

如今,数据链是无人机的“中枢神经”,也是无人机与地面联系的重要纽带,承担着无人机的指挥控制和信息传输任务。

而彼时,无人机能飞起来,但在复杂的人居环境中,尤其是在信息高速发展的条件下,“干扰物”过多,无人机“飞起来就不会再受自己控制”。对此,所里希望找一个思维活跃、动手能力强的人开发一套数据链系统,这是一个探索性项目,结果没有人验证过,做成什么样无从知晓。

领导把这项创新性任务交给了这个新来的年轻人。从此,张锐全身心扎在实验室里,接近零点才从实验室赶回宿舍,第二天早上,再早早赶到实验室里埋头创新,循环往复,不知疲倦。9个月后,张锐圆满地完成任务,比原定期限足足提前了一年零3个月。

通过这一项目的历练,张锐在自动化设备底层开发上技术日臻成熟。底层开发,不论在硬件还是软件领域,都是最基础、最重要的部分,这也为他之后的创业奠定了坚实的技术根基。

一年以后,另一个机会来到张锐面前。

张锐的无人机数据链项目试验成功后,这一消息“不胫而走”,传到了中科院自动化所一位学术带头人耳朵里。当时,中科院自动化所正在筹建一所国家级重点实验室,亟待注入新鲜“血液”,而张锐的项目创新和学术能力,让他们颇为欣赏,没多久,张锐接到了对方抛来的“橄榄枝”。

北航无人机所属于军工企业,业务涉密也相对固定化,这对不断求新的张锐来说稍显“遗憾”。因此,在北航无人机所工作一年后,张锐进入中科院自动化所复杂系统管理与控制国家重点实验室,踏上了第二段创新的征途。

正所谓人生在勤,不索何获。入职不到一个月,张锐就递交了一篇论文,获得提前转正。从那以后,張锐不断地沉淀自己。他热衷于参与学术交流、查阅行业前沿动态、与同事做学术分享。

在此期间,他负责的平行复杂系统的算法建模与仿真项目,获得了中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖。他甚至还“闲来无事”,将一本英文自动化学术书籍的原理和案例都翻译成MATLAB仿真程序,获得了美国原作者也是国际自动化领域知名专家的赞赏与邀约,让张锐到美国做他的博士生,但由于家庭原因未能成行。

做了一年理论研究后,张锐发现自己仍然对大型工程偏爱有加,于是他开始“蠢蠢欲动”,并在负责院士的推荐下,进入中国空间技术研究院(航天五院),“有幸参与到嫦娥五号卫星的研发当中”。因这颗卫星于2019年公布,出于保密考虑,期间的工作暂且不谈。但他通过这一项目,学到了很多跨界技术,也锻炼了他与团队合作沟通的能力。

有人说,张锐是受到了神的眷顾。对此,他莞尔一笑,“不论在哪家单位,我都是最早到、最晚走的那个”。除此之外,他特意强调了一种忘我的精神,惟有内不觉“小我”,外不觉名利,才能把事情做到极致。

梦想是创业的原动力

一直以来,张锐有个潜藏于心的梦想:研发一个机器人,用来保卫或改善世界。

“人和机器人共存的时代必将到来。”当越来越多的创业“大咖”登上讲台,“声情并茂”地阐述他们的机器人梦想时,张锐已于3年以前“先行一步”。年仅26岁的他从航天院所离职,与合伙人庄园自筹300万元,创办了北京钢铁侠科技有限公司,立志打造国内第一个大型双足仿人机器人。

溪壑可盈,志欲无满。那个年代的机器人从业者普遍认为,仿人机器人“难做”、“死贵”又“没用”,但张锐却不顾他人的质疑,一猛子“扎”了进去。

他所挑战的,是机器人领域的最高级别。同时,他也深信,作为服务型机器人,仿人机器人未来将有极为广阔的商业前景。

“仿人机器人的特点在于,形态像人,有躯干、四肢和头部;行为像人,具备动作和视听能力;思维像人,有着自主决策能力,知道在什么场景做什么动作。”当张锐决定做仿人机器人之时,国外已经有美国波士顿动力、日本本田等公司相继在仿人机器人项目上持续发力。尤其是波士顿动力公司推出的“Atlas”仿人机器人,已经具备自主搬运、摔倒爬起等良好的行为能力和决策力。而国内仅以项目研究为导向,还没有进入到仿人机器人的商业化进程中。

北京钢铁侠科技有限公司开辟了这块“处女地”。成功的创业者首先要有极好的洞察力,透过纷繁复杂的现象,找到最重要、最核心的问题。张锐便是如此。

公司成立后,张锐开始“招兵买马”,组建团队。合伙人庄园历任UC、新浪微博、创新工场产品经理,后来离职自己开公司做聊天软件,具有很强的互联网思维。团队中的其他成员均来自北航、哈工大等军工强校,多数曾工作于中国科学院或者航空航天科研院所,“是一支做过大项目、啃过硬骨头的技术团队”。

在管理上,张锐坚持“无为而治”,“团队成员要会自我管理,特别努力去做他喜欢的事情;而我的精力是用来自我思考的”。他还说,人的管理,就像复杂系统里元素之间相互交错,时刻都在发生着变化,重要的是“从变化中把握趋势”。

在战略选择和技术研发上,张锐的决断力更异于常人。这是一种面对未来的不确定性,快速做出判断、选择、执行和不断修正的能力,它也体现了创业者敢于和勇于冒险的精神。

创业期间,张锐曾力排众议,坚持不着急商业化,不靠技术复制去追赶市场,而是潜下心来自主研发,从底层做起。“如果想把一件事做得长久,不能搞一个短平快的东西,虽然做底层研发周期长,时间成本高,但是解决了零部件不兼容问题,有利于之后的统一调整和使用,既节省成本又方便匹配,从长远来看意义重大。”

更为关键的一点是,坚持自己做底层,可以打破中国机器人长期依赖进口的局面,形成一套自主智能传感、决策和控制系统,这才是一名创新型创业者的正确路径。

仅用时半年,张锐就带领团队研发出第一代机器人ART-0,攻克了仿人机器人最难的部分——双腿,在腰部加了非常重的肢块来充当上半身,重量五十公斤左右,共12个自由度,可以自由上下楼梯。对此,指挥自动化和人工智能专家李德毅院士给出了极高的评价:“别看就走了这几步,实际上是整个中国机器人技术进步的一大步”。

在对第一代机器人进行总结和新方案设计基础上,团队又耗时10个月,第二代机器人ART-1应运而生,加上了双臂、躯干、腰、头,有了人的形态,全身的自由度增加到26个。张锐采纳了李德毅院士的建议,为机器人加了“运动脑”,实现了机器人的全身运动控制。

2017年8月,钢铁俠科技又研发出第三代机器人ART-2,实现了全身36个自由度,加入了十指灵巧手,可以像人一样做各种手势和抓取物品。另外,在通讯层面提出了自己的通讯标准ARTNET,机器人整体的运动速度得到了明显的提升。

张锐把做科研的思维总结成一套方法论:“做一个项目,先分析难点到底在什么地方?大概要解决什么问题?用什么样的方法去解决?哪种方法是最优的?怎样能把整个方案给确定下来?确定下来后用什么执行方法是最快的?把这些都厘清了,就不会畏惧做一个新项目。”

如今的钢铁侠科技,已经成长为一家全生产要素的机器人公司,掌握智能制造的核心技术,形成了完整的知识产权。成立仅3年,公司已斩获国家高新技术企业、北京市优秀创业项目,设立了院士专家工作站,荣获工信部中国电子信息产业研究院授予的人工智能领军企业奖,摘得业内奥斯卡——金萝卜奖和北京市新技术新产品荣誉,并受邀担任北京市海淀区文化创意协会副会长单位。在2017世界机器人大会上,张锐还受到了时任副总理刘延东和马凯的接见。目前,张锐被评为中关村雏鹰人才,兼任工信部机器人质量基础共性技术检测与评定重点实验室学术委员会委员,教育部中国教育发展战略学会人工智能与机器人教育委员会理事。

在不久的将来,钢铁侠机器人将走进科研院校,用于学术研究;将出现在科技馆、展览馆,为科技迷们带去视觉“盛宴”;还会切入到细分的垂直行业,与商用公司展开B端合作;更为长远的目标是,将深入到每一个家庭去为人类服务。

(本文选自《创业者的成长》一书)

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